DISEÑO DE LEVAS.docx

8/18/2019 DISEÑO DE LEVAS.docx

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DISEÑO CINEMÁTICO DE LEVAS Y SUS DIAGRAMAS DEFUNCION

DIAGRAMA DE DESPLAZAMIENTO

El diagrama de desplazamiento "y = f (θ)" en la siguiente figura se representa, en

el caso más general, la posición del seguidor respecto de la posición de la leva.

Por eemplo en una leva de placa con seguidor de movimiento rectil!neo

alternativo, representar!a la posición del seguidor respecto del ángulo girado por la

leva, pero en otros casos, tanto "y" como "θ", pueden ser desplazamientos lineales

o angulares.

n movimiento muy t!pico a conseguir por medio de un mecanismo de leva es el

movimiento uniforme en el cual la velocidad del seguidor será constante siempre

#ue sea constante la velocidad de la leva, (#uizás ser!a meor llamarlo movimiento

proporcional). Este tipo de movimiento #ueda refleado en el diagrama de

desplazamiento por medio de un segmento rectil!neo.

Desplazamien!s" #el!$i%a%es & a$ele'a$i!nes %el se()i%!'


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$uando se desea realizar un desplazamiento del seguidor de su%ida y %aada sin

detenciones, un movimiento muy adecuado es el armónico, ya #ue este tipo de

movimiento tiene velocidades y aceleraciones #ue son funciones continuas.

Dia('ama %e %esplazamien! $!n m!#imien! a'm*ni$!


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DISEÑO CINEMÁTICA DE LA LEVA

&a leva y el seguidor realizan un movimiento c!clico (' grados). *urante un

ciclo de movimiento el seguidor se encuentra en una de tres fases+

u%ida (-ise). *urante esta fase el seguidor asciende.

-eposo (*ell). *urante esta fase el seguidor se mantiene a una misma

altura.

-egreso (-eturn). *urante esta fase el seguidor desciende a su posicióninicial.

*ependiendo del comportamiento #ue se le #uiera dar al movimiento del

seguidor dentro de estas fases (duración, velocidad, aceleración), es la forma

en la #ue se construirá la leva. y proporcionar un movimiento lineal.

LEY FUNDAMENTAL DEL DISEÑO DE LEVAS

&as ecuaciones #ue definen el contorno de la leva y por lo tanto el movimiento

del seguidor de%en cumplir los siguientes re#uisitos, lo #ue es llamado la ley

fundamental del dise/o de levas+

• &a ecuación de posición del seguidor de%e ser continua durante todo el

ciclo.

• &a primera y segunda derivadas de la ecuación de posición (velocidad y

aceleración) de%en ser continuas.

• &a tercera derivada de la ecuación (so%reaceleración o er0) no

necesariamente de%e ser continua, pero sus discontinuidades de%en ser

finitas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Leva_(mec%C3%A1nica)#Dise.C3.B1o_cinem.C3.A1tico_de_la_levahttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Leva_(mec%C3%A1nica)#Ley_fundamental_del_dise.C3.B1o_de_levashttp://es.wikipedia.org/wiki/Velocidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Leva_(mec%C3%A1nica)#Ley_fundamental_del_dise.C3.B1o_de_levashttp://es.wikipedia.org/wiki/Leva_(mec%C3%A1nica)#Dise.C3.B1o_cinem.C3.A1tico_de_la_leva


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&as condiciones anteriores de%en cumplirse para evitar c1o#ues o agitaciones

innecesarias del seguidor y la leva, lo cual ser!a perudicial para la estructura y

el sistema en general.

DISEÑO GRÁFICO DE PERFILES DE LEVAS

na vez esta%lecido como de%e ser el diagrama de desplazamiento, se de%e

di%uar el perfil de la leva #ue 1aga #ue se cumpla el diagrama previsto. El

perfil de la leva será diferente en función del seguidor so%re el #ue act2e.

Para di%uar el perfil de la leva se inicia di%uando el seguidor en la posición

correspondiente al punto "" del diagrama de desplazamiento.

e realiza una inversión cinemática 1aciendo girar el seguidor en sentido

contrario al del giro de la leva y di%uándolo en varias posiciones de acuerdo

con el diagrama de desplazamiento.

El perfil de la leva será la curva envuelta por las diferentes posiciones #ue

alcance el seguidor.

$uanto en mayor n2mero de posiciones se di%ue el seguidor, mayor será la

precisión del perfil de la leva.


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3ig. *ise/o del perfil de una leva con seguidor de rodillo centrado. uperficie

de la leva desarrollada manteni4ndola estacionaria y 1aciendo girar al seguidor

en sentido contrario al del giro de la leva.

5razado del perfil de una leva de placa con seguidor de rodillo descentrado


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5razado del perfil de una leva de placa con seguidor de cara plana

DISEÑO DE LEVAS CON SEGUIDOR DE TRASLACI+N DE CARA PLANA,


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e supondrá una leva como la mostrada en la siguiente figura6 el ee de rotación

de la misma es el punto 7, y el ángulo de rotación de la leva 8 medido desde una

l!nea #ue permanece estacionaria (y paralela a la dirección de traslación del

seguidor) a la l!nea 79. &a l!nea 79 se denomina l!nea de referencia del cuerpo

(la leva en el presente caso) y se mueve con la leva.

DISEÑO DE LEVAS CON SEGUIDOR DE TRASLACI+N DE RODILLO,

Para mantener la respuesta del seguidor del apartado anterior, pero reducir el

rozamiento y el desgaste, pueden utilizarse levas con seguidor de rodillo en vez de

seguidor de cara plana.


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En la figura anterior se muestra una leva con seguidor de traslación de rodillo. 8l

igual #ue en el caso anterior, el centro de la leva es 7 y el ángulo de rotación de la

misma es 8 (medido de la vertical a la l!nea de referencia del cuerpo 79).

DISEÑO DE LEVAS CON SEGUIDOR DE ROTACI+N DE CARA PLANA,

En este caso, a diferencia de los anteriores, la respuesta re#uerida del seguidor es

un movimiento angular. El sistema descri%irá una función con una variación

angular del seguidor respecto al ángulo girado por la leva. :gual #ue en los casos

anteriores, la leva gira respecto de un punto fio 7, y su rotación se mide a trav4s

del ángulo 8 #ue forma la vertical (siempre estacionaria) con la l!nea de referencia

del cuerpo 79 #ue gira solidariamente con la leva.

DISEÑO DE LEVAS CON SEGUIDOR DE ROTACI+N DE RODILLO,

Este tipo de levas com%inan una respuesta angular del seguidor con pe#ue/o

rozamiento y desgaste.Para el dise/o de este tipo de leva se supondrá conocida la

función de desplazamiento as! como las medidas $;, $< y $' mostradas en la

figura.

5anto la leva como el %razo del seguidor giran alrededor de sendos puntos fios. El

ángulo de rotación de la leva, 8, se mide, como en casos anteriores, a partir de la

l!nea de referencia del cuerpo 79. &a posición del seguidor #ueda definida por el

ángulo , medido como se indica en la figura


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CONCLUSIONES

• $oncluyo #ue las levas son parte fundamental dentro de un

mecanismo ya #ue 1oy en d!a son necesarias e indispensa%les

para la industria y en la vida diaria.

• &as levas son un dispositivo #ue en la actualidad sus

aplicaciones se encuentran desde los dispositivos más simples

1asta las más compleas ma#uinas mecánicas.

• e concluye #ue el movimiento #ue producen las levas se

transmiten en contacto directo entre dos superficies las cuales

permaneces constantes y tangenciales.

*e%ido a la forma de tra%ao y fluo #ue este posee, producen

movimientos oscilatorios o pueden convertir un movimiento en

distintas modalidades de desplazamiento.

• >racias a su estructura y dise/o estos elementos son más

fáciles de e#uili%rar y por lo tanto pueden funcionar a mayores

velocidades.

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